CN116887124A - 音频系统及包括其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及音频系统及包括其的车辆，所述音频系统包括经由车载音频总线连接的：第一处理设备，其配置成接收来自第一多个音源的声音信号，并根据所述第一多个音源中每一个音源的预定优先级，选择所述第一多个音源中的临时目标音源作为用于播放的音源；第二处理设备，其配置成接收来自第二多个音源的声音信号，并根据所述临时目标音源以及所述第二多个音源中每一个音源的预定优先级选择用于播放的目标音源；以及音频输出单元，其配置成播放包括由所述目标音源输出的声音信号。
Description
技术领域
本申请涉及基于车载智能座舱音频系统，具体而言，涉及音频系统及包括其的车辆。
背景技术
随着车辆智能化程度的提高，作为智能服务一个环节的座舱音响系统正逐渐成为吸引用户购买车辆的重要影响因素。座舱音响系统中使用的音频总线方案也随之不断推陈出新，其中，ADI公司(Analog Devices Inc.)推出的A2B(Automotive Audio Bus，车载音频总线)脱颖而出。相比传统的模拟音频总线，A2B在能够提供更出色的音频质量的同时可以降低汽车音频线束的重量，从而可以节约车辆的开发成本。因此，A2B也成为了座舱音响系统的优先选择。
但是，常规的A2B链路为一主多从的设计，只能存在一个Master主设备，例如，娱乐主机。由于娱乐主机与功放都作为前装零件，因此在前期架构设计阶段就会确定好所有音源的仲裁逻辑与音频播放配置，整车出厂后设计就已冻结。后期若希望引入副驾/后座娱乐系统的音源就无法利用前期预装的高性能整车音源系统，只能使用外挂低品质音响或耳机来播放音频信号，这种方案往往无法令人满意。
有鉴于此，需要提出一种改进的音频系统。
发明内容
本申请的实施例提供了一种音频系统及包括其的车辆，用于扩展车载音频系统的使用场景，从而提升在车辆中各个位置的用户体验。
根据本申请的一方面，提供一种音频系统，其包括经由车载音频总线连接的：第一处理设备，其配置成接收来自第一多个音源的声音信号，并根据所述第一多个音源中每一个音源的预定优先级，选择所述第一多个音源中的临时目标音源作为用于播放的音源；第二处理设备，其配置成接收来自第二多个音源的声音信号，并根据所述临时目标音源以及所述第二多个音源中每一个音源的预定优先级选择用于播放的目标音源；以及音频输出单元，其配置成播放包括由所述目标音源输出的声音信号。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述音频输出单元包括：放大声音信号的第一功放单元及其驱动的第一扬声器阵列，其中，所述第一扬声器阵列布置在车辆前部；以及放大声音信号的第二功放单元及其驱动的第二扬声器阵列，其中，且所述第二扬声器阵列布置在车辆后部。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述音频系统还包括连接到所述车载音频总线音频接收单元，其配置成拾取车内的语音信号。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述音频接收单元包括布置在车辆前部的第一数字麦克风和布置在车辆后部的第二数字麦克风。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述第一处理设备为布置在车辆前部的娱乐主机，并且所述第二处理设备为布置在车辆后部的娱乐主机。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述第二处理设备为所述第一处理设备的从设备。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述第二处理设备包括：第一处理单元，其配置成与所述第一处理设备通信以接收所述临时目标音源的选择结果及其声音信号；和第二处理单元，其配置成根据所述临时目标音源以及所述第二多个音源中每一个音源的预定优先级选择用于播放的目标音源。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述目标音源包括在所述第一多个音源、所述第二多个音源中预定优先级最高的两个音源，并且所述音频输出单元播放由所述两个音源输出的声音信号的混音。
在本申请的一些实施例中，可选地，所述两个音源中具有较高预定优先级的音源在所述混音中具有更高的音量等级。
根据本申请的另一方面，提供一种车辆，其包括如上文所述的任意一种音频系统。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本申请的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1示出了一种音频系统；
图2示出了根据本申请的一个实施例的音频系统。
具体实施方式
出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本申请的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的音频系统及包括其的车辆，并且可以在其中实施这些相同或相似的原理，任何此类变化不背离本申请的真实精神和范围。
图1示出了一种基于A2B的音频系统10，A2B是一种车载高带宽(50Mbps)、双向、数字音频总线，其采用菊花链的结构。传统的基于A2B的音频系统是一种单主机(Master)、多从机(Slave)系统。
如图1所示，在常规的车载A2B音频系统10中，娱乐主机101作为整车音频仲裁者，其充当了整个A2B音频系统10的主控设备的角色，决定例如媒体声、电话声、报警音、导航播放音等多种音源(图中未示出)的播放优先级逻辑。功放104和从功放105则作为娱乐主机101仲裁后输出音源的接收者，最终分别传输到扬声器141、151以实现整车音源播放。扬声器141、151可以是能够呈现立体声效果的扬声器阵列，并且扬声器141、151还可以分立的发声单元(例如，高音喇叭、中音喇叭、低音喇叭)分别呈现不同频率范围的声音信号。
此外，车载A2B音频系统10还包括连接到A2B上的前排数字麦克风102和后排数字麦克风103。这里的麦克风可以是由若干个分立的麦克风组成的阵列。如图1所示，A2B总线上示出了A2B下行通道和A2B上行通道，这里的A2B下行通道和A2B上行通道都用于承担A2BAudio数字信号(如图中实线所示)。具体而言，A2B下行通道承担了如下通道功能：互斥音频流通道、报警音频流通道、混音音频流通道、反馈音频流通道，A2B上行通道则承担了如下通道功能：功放参考音频输入、后排数字麦克风音频输入、前排数字麦克风音频输入。功放104的输出端口Audio out与扬声器141之间的连线用于传输Analog Audio模拟音频信号(如图中虚线所示)，同样地，功放105的输出端口Audio out与扬声器151之间的连线也用于传输Analog Audio模拟音频信号。
由于更改前期开发完成的音频系统设计的代价是巨大的，且会对于原生音频表现产生额外的不确定性。为扩展车载音频系统的使用场景以提升在车辆中各个位置的用户体验，下文的实施例将提出一种双A2B链路的音响架构解决方案，这一方案可以在不改动原有娱乐系统主机的音频逻辑设计的前提下，通过引入后排娱乐系统来形成双A2B音频架构系统，从而实现更友好的后座娱乐系统的整车音响表现。
如图2所示，本申请的一方面提供了一种音频系统，图2中与图1中具有相同标记的部件实现相同或者类似的功能，限于篇幅在此不作赘述。音频系统20其包括经由A2B车载音频总线连接的第一处理设备101(图示为娱乐主机101)、第二处理设备201(图示为新增后排娱乐主机201)和音频输出单元104、141、105、151(图示为包括主功放104及其驱动的扬声器141、从功放105及其驱动的扬声器151)。音频系统20将整车的A2B网络分为两部分，其中一部分以第一处理设备101为中心，另一部分以第二处理设备201为中心，可以实现在整车中引入第二娱乐音源的同时不引起整车音源逻辑仲裁及整车音响播放问题。
音频系统20的第一处理设备101被配置成接收来自第一多个音源(图中未示出)的声音信号，并根据第一多个音源中每一个音源的预定优先级，将第一多个音源中的临时目标音源作为用于播放的音源。一般而言，第一处理设备101可以从第一多个音源选出优先级最高的一个音源用于播放，也可以选择优先级最高的数个(例如，2个)音源用于播放。值得一提的是，向音频系统20引入其他部件并不需要对第一处理设备101及其所在的A2B网络作任何更动。
第二处理设备201被配置成接收来自第二多个音源202(图示为后排娱乐音源202)的声音信号，并根据临时第一处理设备101所确定的目标音源以及第二多个音源202中每一个音源的预定优先级选择用于播放的目标音源。具体而言，第二处理设备201可以为第一处理设备101的从设备，以接收来自第一处理设备101的各类音频数据和指令。
在本申请的一些实施例中，第一处理设备101可以为布置在车辆前部的娱乐主机101，其充当整车音频仲裁者的角色。第二处理设备201可以为布置在车辆后部的新增后排娱乐主机201，其连接到第二多个音源202(图示为后排娱乐音源202)。
在本申请的一些实施例中，音频输出单元104、141、105、151最终仅输出一路具有最高优先级的音源的声音。此时，第一处理设备101所确定的临时目标音源在第一多个音源中具有最高的预定优先级，而第二处理设备201所确定的目标音源在第一多个音源、第二多个音源202中具有最高的预定优先级。亦即，第一处理设备101、第二处理设备201将通过两个步骤确定最终具有最高优先级的音源。
在本申请的一些实施例中，音频输出单元104、141、105、151可以输出多路音源的声音。例如，目标音源包括在第一多个音源、第二多个音源202中预定优先级最高的两个音源，并且音频输出单元104、141、105、151播放由两个音源输出的声音信号的混音。在本申请的一些实施例中，两个音源中具有较高预定优先级的音源在混音中具有更高的音量等级。
音频输出单元104、141、105、151被配置成播放包括由目标音源输出的声音信号。在本申请的一些实施例中，如图2所示，音频输出单元104、141、105、151包括放大声音信号的第一功放单元104及其驱动的第一扬声器阵列141，其中，第一扬声器阵列141布置在车辆前部；音频输出单元104、141、105、151还包括放大声音信号的第二功放单元105及其驱动的第二扬声器阵列151，其中，且第二扬声器阵列151布置在车辆后部。
在本申请的一些实施例中，音频系统20还包括连接到车载音频总线音频接收单元102-103，其配置成拾取车内的语音信号。在本申请的一些实施例中，音频接收单元102-103包括布置在车辆前部的第一数字麦克风(前排数字麦克风)102和布置在车辆后部的第二数字麦克风(后排数字麦克风)103。
上述方案将整车的A2B网络分为两部分。在第一部分音频网络中，前排的娱乐主机101作为音频仲裁主控设备(Master)，音频系统20整体依然遵循前排娱乐主机101的整车音频仲裁逻辑，实现对整车媒体音、导航音、报警音、系统反馈音等音源的优先级判断并输出仲裁后的音源。在第一部分音频网络中以新增后排娱乐主机201为中心。
具体而言，第二处理设备201包括第一处理单元A2B_1和第二处理单元A2B_2。第一处理单元A2B_1能够与第一处理设备101通信以接收临时目标音源的选择结果及其声音信号，第二处理单元A2B_2能够根据临时目标音源以及第二多个音源202中每一个音源的预定优先级选择用于播放的目标音源。新增后排娱乐主机201首先将通过第一颗A2B芯片模块A2B_1在第一个音频网络中实现各类音源的接收处理，并在第二个音频网络中，通过第二颗A2B芯片模块A2B_2的引入实现新增音源的仲裁判断并最终输出至功放。
在这一方案中，新增后排娱乐主机201首先获取第一个网络中传输而来的音源数据，并获取从外部输入的后排娱乐音源202，作为二次音频仲裁主控设备(Master)，从而实现自定义的音频仲裁逻辑，并最终在第二个音频网络中输出给功放104、从功放105进行播放。
在双A2B音频系统下，通过将原有传统A2B网络分为两部分，可以在不改动原有娱乐系统主机的音频逻辑设计的前提下，实现更友好的后排娱乐系统音源的整车音响表现。新增的后排娱乐系统可以在分割后的第一个A2B链路系统中作为A2B Slave节点，仍复用原有音频设计并接收音源。并在第二个A2B链路系统中作为A2B Master节点，实现后排娱乐音源的引入与二次音频仲裁，并输出最终的音源数据至整车音响播放。在这一方案中通过双A2B音频系统设计解决方案，可以避免更改传统音频架构设计，有效降低后座娱乐系统音源的引入成本。同时有效的解决引入后排娱乐音源后的整车音源逻辑仲裁及整车音响播放问题。
本申请的一方面提供了一种车辆，其包括如上文所述的任意一种音频系统。
本申请提供了一种基于双A2B音频系统设计的智能座舱音源解决方案。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员可以根据本申请所披露的技术范围想到其他可行的变化或替换，此等变化或替换皆涵盖于本申请的保护范围之中。在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征还可以相互组合。本申请的保护范围以权利要求的记载为准。
Claims (10)
1.一种音频系统，其特征在于，所述音频系统包括经由车载音频总线连接的：
第一处理设备，其配置成接收来自第一多个音源的声音信号，并根据所述第一多个音源中每一个音源的预定优先级，选择所述第一多个音源中的临时目标音源作为用于播放的音源；
第二处理设备，其配置成接收来自第二多个音源的声音信号，并根据所述临时目标音源以及所述第二多个音源中每一个音源的预定优先级选择用于播放的目标音源；以及
音频输出单元，其配置成播放包括由所述目标音源输出的声音信号。
2.根据权利要求1所述的音频系统，其中，所述音频输出单元包括：
放大声音信号的第一功放单元及其驱动的第一扬声器阵列，其中，所述第一扬声器阵列布置在车辆前部；以及
放大声音信号的第二功放单元及其驱动的第二扬声器阵列，其中，且所述第二扬声器阵列布置在车辆后部。
3.根据权利要求1所述的音频系统，其中，所述音频系统还包括连接到所述车载音频总线音频接收单元，其配置成拾取车内的语音信号。
4.根据权利要求3所述的音频系统，其中，所述音频接收单元包括布置在车辆前部的第一数字麦克风和布置在车辆后部的第二数字麦克风。
5.根据权利要求1所述的音频系统，其中，所述第一处理设备为布置在车辆前部的娱乐主机，并且所述第二处理设备为布置在车辆后部的娱乐主机。
6.根据权利要求1所述的音频系统，其中，所述第二处理设备为所述第一处理设备的从设备。
7.根据权利要求6所述的音频系统，其中，所述第二处理设备包括：
第一处理单元，其配置成与所述第一处理设备通信以接收所述临时目标音源的选择结果及其声音信号；和
第二处理单元，其配置成根据所述临时目标音源以及所述第二多个音源中每一个音源的预定优先级选择用于播放的目标音源。
8.根据权利要求1所述的音频系统，其中，所述目标音源包括在所述第一多个音源、所述第二多个音源中预定优先级最高的两个音源，并且所述音频输出单元播放由所述两个音源输出的声音信号的混音。
9.根据权利要求8所述的音频系统，其中，所述两个音源中具有较高预定优先级的音源在所述混音中具有更高的音量等级。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-9中任一项所述的音频系统。
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| CN202310859433.1A CN116887124A (zh) | 2023-07-13 | 2023-07-13 | 音频系统及包括其的车辆 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117707467A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-15 | 湖北芯擎科技有限公司 | 音频通路多主机控制方法、系统、装置及存储介质 |
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2023
- 2023-07-13 CN CN202310859433.1A patent/CN116887124A/zh active Pending
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| CN117707467B (zh) * | 2024-02-04 | 2024-05-03 | 湖北芯擎科技有限公司 | 音频通路多主机控制方法、系统、装置及存储介质 |
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